ارزیابی سطوح عملکرد و ضریب رفتار قاب‌های خمشی پیش‌تنیده به روش تحلیل غیر‌خطی بار‌افزون

Abstract

امروزه استفاده از سیستم پیش‌تنیدگی به روش‌های مختلف در قاب‌های باربر ثقلی بسیار رایج است. می‌توان از این فناوری در قاب‌های باربر جانبی نیز استفاده کرد. علاوه بر قاب خمشی ساده، می‌توان در قاب‌های خمشی متوسط و ویژه هم از این فناوری بهره برد. طبق آیین‌نامه‌های طراحی موجود، استفاده از دال‌های پیش‌تنیده‌ی پس‌کشیده به‌عنوان عضو اصلی سیستم باربرجانبی در قاب‌های خمشی ویژه ممنوع است. همچنین استفاده از تیر‌های پیش‌تنیده در قاب‌های خمشی ویژه شامل محدودیت‌هایی است. در این پژوهش پس از طراحی قاب‌های خمشی ویژه دارای تیر‌ها و دال‌های پیش‌تنیده به روش‌های مرسوم و با در نظر گرفتن ضوابط ویژه‌ی طراحی لرزه‌ای و اعمال محدودیت‌های آیین‌نامه‌ای به‌منظور بررسی سطوح عملکرد و آسیب‌پذیری این نوع قاب‌ها، بر روی آن‌ها تحلیل استاتیکی غیر‌خطی بارافزون انجام شده است. پس از انجام تحلیل استاتیکی غیرخطی، تغییرمکان هدف قاب‌های موردنظر محاسبه شده و روند تشکیل مفاصل پلاستیک و معیار‌های پذیرش برای این مفاصل بررسی شده‌ است. همچنین به‌منظور بررسی تأثیر پیش‌تنیدگی بر رفتار لرزه‌ای قاب‌های خمشی ویژه‌ی پیش‌تنیده، ضریب رفتار و پارامتر‌های لرزه‌ای مربوط به این نوع قاب‌ها به‌دست آمده‌ است. در نهایت همه‌ی مراحل فوق برای قاب‌های خمشی ویژه‌ی بتن‌آرمه متناظر نیز تکرار شده و نتایج حاصل با قاب‌های پیش‌تنیده مقایسه شده است. نتایج به‌دست آمده نشان می‌دهد که علاوه بر اعمال محدودیت‌های مربوط به تیر‌های پیش‌تنیده در قاب‌های خمشی ویژه، سطوح عملکرد کلی و سطوح عملکرد اعضای این قاب‌ها نسبت به قاب‌های بتن‌آرمه قابل‌ پذیرش هستند. برای قاب‌های پیش‌تنیده، ضریب شکل‌پذیری و ضریب رفتار بالاتری نسبت به قاب‌های بتن‌آرمه به‌دست آمده و مقدار برش پایه در مقاومت تسلیم برای این نوع قاب‌‌ها بطور قابل‌توجهی کمتر از مقدار مشابه در قاب‌های بتن‌آرمه محاسبه شده است.